ĐỒ ÁN NỀN MÓNG (Full Bản Vẽ Cad + Work thuyết minh + Excel tính toán) _ĐH Bách Khoa TPHCM_ HD: Ths. Lê Tuấn AnhĐỒ ÁN NỀN MÓNG (Full Bản Vẽ Cad + Work thuyết minh + Excel tính toán) _ĐH Bách Khoa TPHCM_ HD: Ths. Lê Tuấn Anh
Trang 1Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
PHẦN I : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG
A THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 1A
CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 1A:
- Công trình: Sở Giao thong Vận tải Tỉnh Tây Ninh
- Địa điểm: Số 129 đường 30/4, Phường 2, Thị xã Tây Ninh, Tỉnh Tây Ninh
- Theo báo cáo địa chất công trình, khu đất 1A được khảo sát địa chất tại 3
vị trí: HK1, HK2, HK3 Chiều sâu khoan khảo sát là 15m tính từ mặt đất hiện hữu Nền đất được cấu tạo bởi 5 lớp đất, độ sâu mực nước ngầm ổn định tại thời điểm khảo sát HHK1 HHK3 4.2m ,HHK2 4.0m, cấu tạo địa chất có các đặt trưng cơ bản sau :
Mực nước ngầm ở độ sâu 4.0 m
Lớp đất số 1
Nền bê tông, xà bần và đất cát, độ sâu 0 – 0.6 m, chiều dày h1 = 0.6m,
γw = 20 kN/m3
Lớp đất số 2
Sét pha nhiều cát, màu xám/ xám nhạt đến nâu vàng nhạt, độ dẻo trung bình, trạng thái từ mềm đến dẻo mềm, được chia thành 2 lớp
- Lớp 2a : trạng thái mềm, độ sâu 0.6 – 3.7 m, chiều dày h2a = 3.1 m
Độ ẩm : W = 26.1 %
Trọng lượng tự nhiên : γw = 17.97 kN/m3
Sức chịu nén đơn : Qu = 25.8 kN/m2
Lực dính đơn vị : c = 11 kN/m2
Góc ma sát trong : φ = 12°
- Lớp 2b : trạng thái mềm, độ sâu 3.7 – 4.4 m, chiều dày h2b = 0.7 m
Độ ẩm : W = 25.1 %
Trọng lượng tự nhiên : γw = 18.18 kN/m3
Sức chịu nén đơn : Qu = 55.4 kN/m2
Lực dính đơn vị : c = 13 kN/m2
Góc ma sát trong : φ = 13°
Lớp đất số 3
Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite, màu nâu đỏ/ xám trắng, độ dẻo trung bình, trạng thái dẻo mềm đến cứng, gồm 2 lớp 3a và 3b Thiên về an toàn,
ta lấy địa chất lớp 3a quy cho toàn lớp 3 Lớp 3 : trạng thái dẻo mềm, độ sâu 4.4 – 5.3 m, chiều dày 0.9 m
Độ ẩm : W = 24.3 %
Trọng lượng tự nhiên : γw = 18.97 kN/m3
Trọng lượng đẩy nổi : γ’ = 9.57 kN/m3
Trang 2Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
Sức chịu nén đơn : Qu = 75.3 kN/m2
Lực dính đơn vị : c = 13.4 kN/m2
Góc ma sát trong : φ = 13°30’
Lớp đất số 4
Cát vừa lẫn bột và ít sỏi sạn, màu xám trắng vân nâu vàng nhạt, trạng thái bời rời đến chặt vừa, gồm 2 lớp
- Lớp 4a : trạng thái bời rời, độ sâu 5.3 – 8.3 m, chiều dày 3.0 m
Độ ẩm : W = 25.8 %
Trọng lượng tự nhiên : γw = 18.67 kN/m3
Trọng lượng đẩy nổi : γ’ = 9.28 kN/m3
Lực dính đơn vị : c = 2.4 kN/m2
Góc ma sát trong : φ = 27°
- Lớp 4b : trạng thái chặt vừa, độ sâu 8.3 – 9.0 m, chiều dày 0.7 m
Độ ẩm : W = 22.0 %
Trọng lượng tự nhiên : γw = 19.28 kN/m3
Trọng lượng đẩy nổi : γ’ = 9.87 kN/m3
Lực dính đơn vị : c = 2.7 kN/m2
Góc ma sát trong : φ = 29°30’
Lớp đất số 5
Sét lẫn bột và ít cát, màu nâu đỏ nhạt vân xám trắng, độ dẻo cao, trạng thái cứng, độ sâu 9.0 – 15.0 m, chiều dày 6.0 m
Độ ẩm : W = 21.4 %
Trọng lượng tự nhiên : γw = 20.24 kN/m3
Trọng lượng đẩy nổi : γ’ = 10.50 kN/m3
Sức chịu nén đơn : Qu = 286.7 kN/m2
Lực dính đơn vị : c = 48.5 kN/m2
Góc ma sát trong : φ = 16°15’
Lớp đất sồ 2:
Sét pha nhiều cát,màu xám/xám nhạt đến nâu vàng nhạt,độ dẻo trung bình-trạng thái từ mềm đến dẻo mềm,gồm 2 lớp như sau:
Lớp 2a:
Lực dính đơn vị c (kG/cm 2 ) và góc ma sát trong 𝛗 (độ):
Trang 3Đồ án nền mĩng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
LỚP ĐẤT ÁP SUẤT σ (kG/cm 2 ) LỰC CẮT τ (kG/cm 2 )
Kết quả hàm LINEST
0.9981 0.0091
0.4351 0.0008
Biểu đồ thí nghiệm cắt lớp 2a:
Giá trị tiêu chuẩn : Lực dính ctc = 0.1073kG/cm2
Góc ma sát trong tc =12o34’
Giá trị tính toán : ctt và tt
- Hệ số biến động : = /Atc
c = c/ctc = 0.006/0.1073 = 0.056 (thỏa)
y = 0.223x + 0.1073 R² = 0.9981
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Series1 Linear (Series1)
Trang 4Đồ án nền mĩng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
tan = tan /tantc = 0.0031/0.223 =0.0139 (thỏa) Với hệ số biến động của chỉ tiêu sức chống cắt [] = 0.3
Theo trạng thái giới hạn I :
- Chỉ số độ chính xác = .t ( với n = 12 , = 0.95 tra bảng t = 1.81 ) = c t = 0.056 x 1.81 = 0.10136
= tan t = 0.0139 x 1.81 = 0.0251
- Kết luận :
= ctc( 1 ) = 0.1073 x (1 0.10136) = [0.096 – 0.1182] (kG/cm2) = tan tc( 1 ) = 0.223 x ( 1 0.0251 )
= [0.217 – 0.229] = [12o14’ – 12o53’]
Theo trạng thái giới hạn II :
- Chỉ tiêu độ chính xác = .t.(với n = 12, = 0.85 tra bảng t= 1.1) = c t = 0.056 x 1.1 = 0.0616
= tan t = 0.0139 x 1.1 = 0.0153
- Kết luận :
= ctc( 1 ) = 0.1073 x (1 0.0616) = [0.1– 0.1139](kG/cm2) = tan tc( 1 ) = 0.223 x ( 1 0.0153 )
= [0.22 – 0.226] = [12o24’ – 12o45’]
Trang 5Đồ án nền mĩng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
Tiêu chuẩn thống kê v' = 2.270
Giá trị tiêu chuẩn:
𝛾𝑡𝑐 = 𝛾𝑡𝑏 = 1.791(g/cm3)
Lớp 2b:
Giá trị tiêu chuẩn : Lực dính ctc = 0.1273 kG/cm2
Góc ma sát trong tc = 13o7’
= [0.12 –0.1346 ] (kG/cm2) ; = [12o57’ – 13o19’]
tt = tc = TB = 1.818 (g/cm3)
Lớp đất số 3:
Kết quả trọng lượng riêng tự nhiên của lớp 3a: tt = tc = TB = 1.897 (g/cm3)
Kết quả trọng lượng riêng đẩy nổi của lớp 3a: tt = tc = TB = 0.957(g/cm3)
Kết quả trọng lượng riêng tự nhiên của lớp 3b: tt = tc = TB = 2.029 (g/cm3)
Kết quả trọng lượng riêng đẩy nổi của lớp 3b: tt = tc = TB = 1.081(g/cm3)
Lớp đất số 4 :
Giá trị tiêu chuẩn : Lực dính ctc = 0.0247kG/cm2
Góc ma sát trong tc =27o7’
Giá trị tính toán : ctt và tt
=[0.007 – 0.0423] (kG/cm2) ; = [26o45’ – 27o30’]
Trang 6Đồ án nền mĩng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
= [0.015– 0.035](kG/cm2); = [26o54’ – 27o20’]
Kết quả trọng lượng riêng tự nhiên của lớp 4a: tt = tc = TB = 1.868 (g/cm3) Kết quả trọng lượng riêng đẩy nổi của lớp 4a: tt = tc = TB = 0.928(g/cm3)
Lớp 4b:
Giá trị tiêu chuẩn : Lực dính ctc = 0.0277kG/cm2
Góc ma sát trong tc =29o45’
Giá trị tính toán : ctt và tt
= [0 – 0.064] (kG/cm2) ; = [28o59’ – 30o30’]
= [0.007– 0.0073](kG/cm2) ; = [29o20’ – 30o9’]
Kết quả trọng lượng riêng tự nhiên của lớp 4b: tt = tc = TB = 1.929 (g/cm3) Kết quả trọng lượng riêng đẩy nổi của lớp 4b: tt = tc = TB = 0.988(g/cm3)
Lớp đất số 5:
Giá trị tiêu chuẩn : Lực dính ctc = 0.553kG/cm2 ; Góc ma sát trong tc =16o35’
Giá trị tính toán : ctt và tt
= [0.478 – 0.628] (kG/cm2) ; = [14o45’ – 18o24’]
= [0.5065 – 0.6] (kG/cm2) ; = [15o29’ – 17o41’]
Giá trị tiêu chuẩn : tc = tb = 2.028(g/cm3)
Giá trị tính toán : tt
𝐼𝑡𝑡 = [2.0009-2.0466] ( g/cm3) ; 𝐼𝐼𝑡𝑡 = [2.01786-2.03814] ( g/cm3)
Giá trị tiêu chuẩn : tc = tb = 1.052(g/cm3)
𝐼𝑡𝑡 = [1.0373-1.0667 ] ( g/cm3) ; 𝐼𝐼𝑡𝑡 = [1.043-1.06096 ] ( g/cm3)
Trang 7Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
PHẦN II : THIẾT KẾ MÓNG CỌC
A THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 1B
Khối lượng đã khảo sát gồm có 5 hố khoan : hố khoan 1, 2, 4, 5 có độ sâu 40m, hố khoan 3 có độ sâu 50m Nền đất được cấu tạo bởi 7 lớp đất Lớp 2 có các trạng thái dẻo mềm và dẻo cứng, được chia ra thành 2 lớp 2a và 2b Lớp 6 có các trạng thái bời rời và chặt vừa, được chia ra thành 2 lớp 6a và 6b
1 LỚP ĐẤT 1
- Lớp này không có số liệu
2 LỚP ĐẤT 2a
- Lớp này có 2 mẫu :
Hố khoan 2 có 1 mẫu : 2-1
Hố khoan 3 có 1 mẫu : 3-1
- Do số lượng mẫu thử nhỏ hơn 6 nên không dùng phương pháp loại trừ mà tính trung bình cho các mẫu thử Bên cạnh đó, chỉ tiêu trung bình cũng là chỉ tiêu tiêu chuẩn và chỉ tiêu tính toán
2.1 Độ ẩm W
STT Số hiệu
mẫu
W i (%)
W tb (%)
|W i – W tb | (%)
(W i –
W tb ) 2
(%) 2
- Độ lệch quân phương
σ = √∑(Wi − Wtb)2
n − 1 = √
1.62
2 − 1= 1.273
- Hệ số biến động v
v = σ
Wtb =
1.273 28.5 = 0.045 < [v] = 0.15
→ Thỏa
- Giá trị tiêu chuẩn
Wtc = Wtb = 28.5
2.2 Giới hạn nhão W L
Trang 8Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
STT Số hiệu
mẫu W Li W Ltb
|W Li –
W Ltb |
(W Li –
W Ltb ) 2
- Độ lệch quân phương
σ = √∑(WLi − WLtb)2
0.72
2 − 1= 0.849
- Hệ số biến động v
v = σ
WLtb =
0.849 36.3 = 0.023 < [v] = 0.15
→ Thỏa
- Giá trị tiêu chuẩn
WLtc = WLtb = 36.3
2.3 Giới hạn dẻo W P
STT Số hiệu
mẫu W Pi W Ptb
|W Pi –
W Ptb |
(W Pi –
W Ptb ) 2
19.65 0.25 0.0625
- Độ lệch quân phương
σ = √∑(WPi − WPtb)2
0.125
2 − 1 = 0.354
- Hệ số biến động v
v = σ
WPtb =
0.354 19.65= 0.018 < [v] = 0.15
→ Thỏa
- Giá trị tiêu chuẩn
WPtc = WPtb = 19.65
Trang 9Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
2.4 Tỉ trọng hạt G s
STT Số hiệu
mẫu G Si G Stb
|G Si –
G Stb |
(G Si –
G Stb ) 2
- Độ lệch quân phương
σ = √∑(GSi− GStb)2
n − 1 = √
0
2 − 1= 0
- Hệ số biến động v
v = σ
GStb =
0 36.3 = 0 < [v] = 0.01
→ Thỏa
- Giá trị tiêu chuẩn
GStc= GStb = 2.677
2.5 Trọng lượng riêng ướt γ
STT Số hiệu
mẫu γ i (g/cm 3 ) γ tb
(g/cm 3 )
|γ i – γ tb | (g/cm 3 )
(γ i – γ tb ) 2
(g/cm 3 ) 2
1.899 0.01 0.0001
- Độ lệch quân phương
σ = √∑(γi − γtb)2
n − 1 = √
0.0002
2 − 1 = 0.014
- Hệ số biến động v
v = σ
γtb =
0.014 1.899= 0.007 < [v] = 0.05
→ Thỏa
- Giá trị tiêu chuẩn
γtc = γtb= 1.899
- Giá trị tính toán
Trang 10Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
Tính theo trạng thái giới hạn thứ I
γItt = (1 ± ρI) × γtc
{n − 1 = 1
α = 0.95 → tαI = 2.92
v = σ
γtc =0.014 1.899 = 0.0074
ρI =tαIv
√n =
1.34 × 0.0074
√2 = 0.0153
⟹ γItt = (1 ± 0.0153) × 1.899 = [1.8699 ÷ 1.9281]
Tính theo trạng thái giới hạn thứ II
γIItt = (1 ± ρII) × γtc
{n − 1 = 1
α = 0.85 → tαII = 1.34
v = σ
γtc =0.014 1.899 = 0.0074
ρII =tαIIv
√n =
1.34 × 0.0074
√2 = 0.0070
⟹ γIItt = (1 ± 0.007) × 1.899 = [1.8857 ÷ 1.9123]
2.6 Lực dính c và góc ma sát trong φ
Số hiệu mẫu σ (kG/cm 2 ) τ (kG/cm 2 )
2-1
0.3 0.160 0.5 0.193 0.7 0.226 3-1
0.5 0.220
1.5 0.414 Dùng hàm LINEST trong Excel để tính giá trị ctc và φtc
0.212775 0.095419 0.014688 0.012478 0.981295 0.014354
Trang 11Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
0.043236 0.000824
⟹ {ctc = 0.0954 tanφtc = 0.213 ⟺ {
ctc = 0.0954 (kG/cm2)
φtc = 12.01°
Giá trị tính toán
a Tính theo trạng thái giới hạn thứ I
tanφItt = (1 ± ρI) × tanφtc
{n − 2 = 4
α = 0.95 → tαI = 2.13
vtanφ = σtanφ
tanφtc =0.014688
0.212775= 0.069
ρI = tαI vtanφ = 2.13 × 0.069 = 0.147
⟹ tanφItt = (1 ± 0.147) × 0.213 = [0.182 ÷ 0.244]
⟹ φItt = [10.3° ÷ 13.7°]
cItt = (1 ± ρI) × ctc
{n − 2 = 4
α = 0.95 → tαI = 2.13
vc = σc
ctc =0.012478 0.095419 = 0.131
ρI = tαI vc = 2.13 × 0.131 = 0.279
⟹ cItt = (1 ± 0.279) × 0.0954 = [0.069 ÷ 0.122]
b Tính theo trạng thái giới hạn thứ II
tanφIItt = (1 ± ρII) × tanφtc
{n − 2 = 4
α = 0.85 → tαI = 1.19
y = 0.213x + 0.095
0 0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
σ (kG/cm 2 )
2 )
Trang 12Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
vtanφ = σtanφ
tanφtc =0.014688
0.212775= 0.069
ρII = tαI vtanφ = 1.19 × 0.069 = 0.082
⟹ tanφIItt = (1 ± 0.082) × 0.213 = [0.196 ÷ 0.230]
⟹ φIItt = [11.1° ÷ 13.0°]
cIItt = (1 ± ρII) × ctc
{n − 2 = 4
α = 0.85 → tαII = 1.19
vc = σc
ctc =0.012478 0.095419 = 0.131
ρII = tαII vc = 1.19 × 0.131 = 0.156
⟹ cIItt = (1 ± 0.156) × 0.0954 = [0.080 ÷ 0.110]
3 LỚP ĐẤT 2b
- Lớp này có 3 mẫu :
Hố khoan 1 có 1 mẫu : 1-1
Hố khoan 4 có 1 mẫu : 4-1
Hố khoan 5 có 1 mẫu : 5-1
- Do số lượng mẫu thử nhỏ hơn 6 nên không dùng phương pháp loại trừ mà tính trung bình cho các mẫu thử Bên cạnh đó, chỉ tiêu trung bình cũng là chỉ tiêu tiêu chuẩn và chỉ tiêu tính toán
3.1 Độ ẩm W
STT Số hiệu
mẫu
W i (%)
W tb (%)
|W i – W tb | (%)
(W i –
W tb ) 2
(%) 2
20.833
0.867 0.752
Độ lệch quân phương σ = 0.757
Hệ số biến động v v = 0.036 < [v] = 0.15 Giá trị tiêu chuẩn Wtc = Wtb = 20.833
3.2 Giới hạn nhão W L
STT Số hiệu W Li W Ltb |W Li – (W Li –
Trang 13Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
30.37
0.33 0.109
Độ lệch quân phương σ = 0.417
Hệ số biến động v v = 0.014 < [v] = 0.15 Giá trị tiêu chuẩn WLtc = WLtb = 30.37
3.3 Giới hạn dẻo W P
STT Số hiệu
mẫu W Pi W Ptb
|W Pi –
W Ptb |
(W Pi –
W Ptb ) 2
18.37
0.33 0.109
Độ lệch quân phương σ = 0.289
Hệ số biến động v v = 0.016 < [v] = 0.15 Giá trị tiêu chuẩn WPtc = WPtb = 18.37
3.4 Tỉ trọng hạt G s
STT Số hiệu
mẫu G Si G Stb
|G Si –
G Stb |
(G Si –
G Stb ) 2
2.685
Độ lệch quân phương σ = 0
Hệ số biến động v v = 0 < [v] = 0.01 Giá trị tiêu chuẩn GStc = GStb = 2.685
3.5 Trọng lượng riêng ướt γ
STT Số hiệu
mẫu γ i (g/cm 3 ) γ tb
(g/cm 3 )
|γ i – γ tb | (g/cm 3 )
(γ i – γ tb ) 2
(g/cm 3 ) 2
Trang 14Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
Độ lệch quân phương σ = 0.007
Hệ số biến động v v = 0.003 < [v] = 0.05 Giá trị tiêu chuẩn γtc = γtb = 2.003 Giá trị tính toán γItt = [1.9912 ÷ 2.0148]
γIItt = [1.9976 ÷ 2.0084]
3.6 Lực dính c và góc ma sát trong φ
Số hiệu mẫu σ (kG/cm 2 ) τ (kG/cm 2 )
1-1
4-1
5-1
Dùng hàm LINEST trong Excel để tính giá trị ctc và φtc
0.275333 0.182667 0.005162 0.011152 0.997545 0.012645
0.454851 0.001119
Trang 15Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
⟹ { ctc = 0.1827 tanφtc = 0.2753 ⟺ {
ctc = 0.1827 (kG/cm2)
φtc = 15.39°
Giá trị tính toán
a Tính theo trạng thái giới hạn thứ I
tanφItt = (1 ± ρI) × tanφtc
tαI = 1.90
vtanφ = 0.019
ρI = 0.036
⟹ tanφItt = [0.265 ÷ 0.285]
⟹ φItt = [14.86° ÷ 15.92°]
cItt = (1 ± ρI) × ctc
tαI = 1.90
vc = 0.061
ρI = 0.116
⟹ cItt = [0.162 ÷ 0.204]
b Tính theo trạng thái giới hạn thứ II
tanφIItt = (1 ± ρII) × tanφtc
tαII = 1.12
vtanφ = 0.019
ρI = 0.021 ⟹ tanφIItt = [0.270 ÷ 0.281]
⟹ φIItt = [15.08° ÷ 15.70°]
cIItt = (1 ± ρII) × ctc
tαII = 1.12
y = 0.275x + 0.183
0 0.2
0.4
0.6
0.8
1 1.2
σ (kG/cm 2 )
2 )
Trang 16Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
vc = 0.061
ρII = 0.068
⟹ cIItt = [0.170 ÷ 0.195]
4 BẢNG TỔNG HỢP
Trang 17Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh
φ tt
°) TTG H
TTG H
C tt
3 )
TTG H II
TTG H
γ tt
3 )
TTG H II
TTG H
C tc (kG
2 )
γ tc
3 )
G s (g/ cm
3 )
u dày (m ) 2.0
ớ p
Trang 18Đồ án nền móng GVHD: ThS Lê Tuấn Anh